NL8004413A

NL8004413A - SIGNAL LOCKING SWITCH FOR BRIDGE AMPLIFIER.

Info

Publication number: NL8004413A
Application number: NL8004413A
Authority: NL
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1979-08-29
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1981-03-03
Also published as: JPS5634213A; NL188826B; IT8024309A0; IT1132488B; US4366441A; JPS6111484B2; NL188826C

Description

·. , „— =<- _„* * ' -1- 21434/JF/jl·. , „- = <- _„ * * '-1- 21434 / JF / jl

Aanvrager: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokio, Japan.Applicant: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan.

Korte aanduiding: Signaal-blokkeringsschakeling voor brugversterker.Short designation: Signal blocking circuit for bridge amplifier.

De uitvinding heeft betrekking op een signaal-blokkeringsscha-5 keling voor een brugversterker, omvattende twee versterkingsorganen, elk gevormd door het in serie verbinden van een niet-omkeerbare versterker en een niet-omkeerbare bufferversterker.The invention relates to a signal blocking circuit for a bridge amplifier, comprising two amplifiers, each formed by connecting a non-reversible amplifier and a non-reversible buffer amplifier in series.

In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een signaalblokkeringsschakeling voor een brugversterker, gebruikmakend 10 van twee versterkingsorganen, welke de signaalblokkering uitvoeren zonder dat een grote fluctuatie van de gelijkspanning in de versterker wordt veroorzaakt.In particular, the present invention relates to a signal blocking circuit for a bridge amplifier, using two amplifying means, which perform the signal blocking without causing a large fluctuation of the DC voltage in the amplifier.

Signaal-blokkering is vaak uitgevoerd door het stoppen van de werking van versterkers. In dit geval wordt de gelijkspanning in de ver-15 sterkers aanzienlijk gevarieerd. Overeenkomstig veroorzaakt de signaalblokkering gewoonlijk een sterke sohakelruis in een luidspreker, wanneer een laag-frequent vermogensversterker wordt verbonden met de schakeling, omdat de gelijkspanning in elke versterker aanzienlijk wordt gevarieerd. Hetzelfde resultaat wordt gevonden, wanneer de signaal-blokkering wordt 20 uitgevoerd, wanneer de laag-frequent vermogensversterker reeds is verbonden.Signal blocking has often been performed by stopping the operation of amplifiers. In this case, the DC voltage in the amplifiers is varied considerably. Accordingly, the signal blocking usually causes a strong noise noise in a speaker when a low-frequency power amplifier is connected to the circuit, because the DC voltage in each amplifier is varied considerably. The same result is found when the signal blocking is performed when the low-frequency power amplifier is already connected.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een signaal-blokkeringsschakeling voor signaal-blokkering, zonder veroorzaking van grote fluctuatie van gelijkspanning in elke versterker, zodat 25 e.r geen abnormaal sohakelruis zal optreden in de luidspreker, wanneer deze wordt toegepast op een laag-frequent vermogensversterker.An object of the present invention is to provide a signal blocking circuit for signal blocking, without causing large fluctuation of DC voltage in each amplifier, so that no abnormal noise noise will occur in the loudspeaker when it is applied to a low frequent power amplifier.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen op te heffen en het gestelde doel te verwezenlijken en voorziet daartoe in een inrichting van een in ‘de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat een 30 schakelaar is verbonden tussen de ingangsklemmen van de niet-omkeerbare bufferversterkers als de eindtrap in elk van de versterkingsorganen voor het vormen van een kortsluiting, waardoor een signaal wordt geblokkeerd.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to achieve the stated object and to this end provides an arrangement of the type mentioned in the preamble, characterized in that a switch is connected between the input terminals of the non-reversible buffer amplifiers as the output stage in each of the amplifiers to form a short circuit, thereby blocking a signal.

ii

Het gestelde doel en andere oogmerken van de onderhavige uitvinding, worden bereikt door het voorzien in een signaal-blokkeringsscha-35 keling voor een brugversterker, omvattende twee versterkingsorganen, elk gevormd door het in serie verbinden van een niet-omkeerbare versterker en een niet-omkeerbare bufferversterker, waarbij een kortschakeling wordt gevormd door een schakelaar tussen de ingangsklemmen van de niet-omkeer-The stated object and other objects of the present invention are achieved by providing a signal amplifier circuit for a bridge amplifier comprising two amplifiers, each formed by connecting a non-reversible amplifier and a non-reversible in series buffer amplifier, where a short circuit is formed by a switch between the input terminals of the non-reversing

nnflZJMTnnflZJMT

-2- 21434/JF/jl bare bufferversterkers van de eindtrap in elk versterkingsorgaan, ten einde de signaal-blokkering uit te voeren.-214434 / JF / jl end-stage buffer amplifiers in each amplifier, in order to perform the signal blocking.

De onderhavige uitvinding zal nader worden toegelicht aan de • hand van een voorkeursuitvoeringsvorm en onder verwijzing naar de bijbe- 5 horende tekening, waarin: fig. 1 een schakelingsschema is van een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en de figuren 2, 3 en 4 schakelingsschema's zijn van andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.The present invention will be further elucidated with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawing, in which: fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention; and Figures 2, 3 and 4 are circuit diagrams of other embodiments of the present invention.

10 Dezelfde verwijzingscijfers geven dezelfde overeenkomstige delen aan in de verschillende figuren.The same reference numerals indicate the same corresponding parts in the different figures.

Onder verwijzing naar de tekening, zullen nu bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding worden beschreven.With reference to the drawing, certain embodiments of the present invention will now be described.

In fig. 1 geven de verwijzingscijfers 1 en 4 niet-omkeerbare 15 versterkers aan met dezélfde spanningsversterkingsfactor en de verwijzingscijfers 2 en 3 geven niet-omkeerbare bufferversterkers aan met dezelfde spanningsversterkingsfactor.In Fig. 1, reference numerals 1 and 4 denote non-reversible amplifiers with the same voltage amplification factor and reference numerals 2 and 3 denote non-reversible buffer amplifiers with the same voltage amplification factor.

Een versterkingsorgaan wordt gevormd door een combinatie van de ‘ niét-omkeerbare versterker 1 en de niet-omkeerbare bufferversterker 2 of 20 een combinatie van de niet-omkeerbare versterker 3 en de niet-omkeerbare bufferversterker 4. Het is bekend een Darlington-schakeling te gebruiken voor strooraversterking, door deze aan te brengen in de eindtrap van een laag-frequent vermoge’nsversterker als de niet-omkeerbare bufferversterker.A amplifier is formed by a combination of the non-reversible amplifier 1 and the non-reversible buffer amplifier 2 or 20, a combination of the non-reversible amplifier 3 and the non-reversible buffer amplifier 4. It is known to use a Darlington circuit for jamming amplification, by applying it to the output stage of a low-frequency power amplifier as the non-reversible buffer amplifier.

Een signaal toegevoerd aan de ingangsklem 9 van de versterker 25 1 wordt versterkt door de versterkers 1 en 2 (waarnaar in het volgende zal worden verwezen als het versterkingsorgaan A) om een uitgang te vormen aan uitgangsklera 10. De uitgang aan de uitgangsklem 10 wordt teruggekoppeld naar de terugkoppelklem 17 van de versterker 1 middels een terugkoppelweerstand 5. Het terugkoppelsignaal is de ingang naar de terug-30 koppelklem 16 van de versterker 4, welk een deel is van het andere versterkingsorgaan B middels een weerstand 6. De ingangsklem 15 van de versterker 4, welke in dezelfde fase is, is geaard, ten einde te werken als een omkeerbare versterker met betrekking tot het versterkingsorgaan B, zodat een signaal met een fase tegenovergesteld aan die van de ingang naar 35 de terugkoppelklem 16, dat wil zeggen de uitgang aan de uitgangsklem 10, de uitgang is van een uitgangsklem 12, door het doorlaten van het signaal door de versterkers 4 en 3·A signal applied to the input terminal 9 of the amplifier 25 is amplified by the amplifiers 1 and 2 (hereinafter referred to as the amplifier A) to form an output at output terminal 10. The output at output terminal 10 is fed back to the feedback terminal 17 of the amplifier 1 by means of a feedback resistor 5. The feedback signal is the input to the feedback terminal 16 of the amplifier 4, which is part of the other amplifier B by means of a resistor 6. The input terminal 15 of the amplifier 4, which is in the same phase, is grounded, in order to act as a reversible amplifier with respect to the amplifier B, so that a signal with a phase opposite that of the input to the feedback terminal 16, i.e. the output to the output terminal 10, the output is from an output terminal 12, by passing the signal through amplifiers 4 and 3

In de hierboven beschreven brugversterker, wordt de spannings- 8004413 -3- 21434/JF/jl versterkingsfactor GV gegeven door de volgende vergelijking: /weerstandswaarde van de terug-^weerstandwaarde van de terug-) nw _ vkoppelweerstand 5_/ Vkoppelweerstand 7 weerstandswaarde van de terugkoppel-. weerstand 6 5 De vergelijking is als volgt gegeven, wanneer de weerstanden • 5 en 7 gelijk aan elkaar zijn.In the bridge amplifier described above, the voltage 8004413 -3- 21434 / JF / jl gain factor GV is given by the following equation: / resistance value of the feedback resistance value of the feedback resistor nw resistor 5 resistor value of the feedback-. resistor 6 5 The equation is given as follows, when the resistors • 5 and 7 are equal to each other.

2 x(de weerstand swaarde van de terugkoppelweerstand 5) ΟΊ GV = . .....2 x (the resistance value of the feedback resistor 5) ΟΊ GV =. .....

weerstand swaarde van de terugkoppelweerstand 6 10 Wanneer de weerstandswaarden van de terugkoppelweerstanden 5 en 7 gelijk zijn, wordt een uitgangsspanning van twee keer en een uit-gangsvermogen van vier keer zo groot als die verkregen door het aarden van één uiteinde van een belasting 11, gevoed aan de belastingen 11. Signalen met dezelfde amplitude maar over 180° in fase verschoven, dat wil 15 zeggen de tegengestelde fase, worden uitgevoerd aan klemmen 30 en 31, aangezien de versterkers 2 en 3 niet-omkeerbare versterkers zijn met dezelfde spanningsversterkingsfactor.resistance value of the feedback resistor 6 10 When the resistance values of the feedback resistors 5 and 7 are equal, an output voltage of two times and an output power of four times greater than that obtained by grounding one end of a load 11 are fed to the loads 11. Signals with the same amplitude but shifted in phase by 180 °, ie the opposite phase, are output at terminals 30 and 31, since amplifiers 2 and 3 are non-reversible amplifiers with the same voltage amplification factor.

Bij deze uitvoeringsvorm van de brugversterker, wanneer de klemmen 30 en 31 worden kortgesloten door de schakelaar 8, gaat het signaal 2Ό uitgevoerd door de versterkers 1, 2 en zodoende de versterkers 3 en 4 verloren, aangezien de respectieve1signaaluitgangen aan de klemmen 30 en 31 van dezelfde amplitude maar in tegengestelde fase zijn. De verzwakking veroorzaakt door de kortsluiting van de klemmen 30, 31 wordt oneindig door het gelijkmaken van de weerstandwaarde van de weerstanden 5 en 7.In this embodiment of the bridge amplifier, when the terminals 30 and 31 are short-circuited by the switch 8, the signal 2Ό output by the amplifiers 1, 2 and thus the amplifiers 3 and 4 is lost, since the respective signal outputs at the terminals 30 and 31 of the same amplitude but in opposite phase. The attenuation caused by the short circuit of terminals 30, 31 becomes infinite by equalizing the resistance value of resistors 5 and 7.

25 De potentiaal op de klem 30 is in hoofdzaak hetzelfde als die op de klem 31 en de kortsluiting veroorzaakt geen wezenlijke fluctuatie van de potentiaal. Overeenkomstig wordt nagenoeg geen gelijkstroomfluctu-atie gevonden aan de klemmen 10 en 12 en nagenoeg geen potentiaalfluctu-atie wordt gevonden aan beide uiteinden van de belasting * 11, wanneer de 30 schakelaar 8 wordt kortgesloten of een draad · breekt. Abnormale ruis wordt niet veroorzaakt door de kortsluiting van schakelaar 8 of de draadbreuk, zelfs wanneer een laag-frequent vermogensversterker wordt gebruikt in plaats van de versterkers, welke in de uitvoeringsvorm hierboven zijn beschreven en een luidspreker wordt gebruikt als belasting.The potential on the terminal 30 is substantially the same as that on the terminal 31, and the short circuit does not cause any substantial fluctuation of the potential. Accordingly, substantially no DC fluctuation is found at terminals 10 and 12, and virtually no potential fluctuation is found at either end of the load * 11 when the switch 8 is shorted or a wire breaks. Abnormal noise is not caused by the short circuit of switch 8 or the wire break even when a low-frequency power amplifier is used instead of the amplifiers described in the embodiment above and a speaker is used as a load.

35 In de tekening geeft het verwijzingscijfer 13 de klemmen van de voedingsbron aan en 14 een aardkiem.In the drawing, reference numeral 13 designates the terminals of the power source and 14 an earth seed.

Fig. 2 is een schakelingsschema voor andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarin twee PNP-transistors en twee diodes -4- 21434/JF/jl worden gebruikt, voor het vormen van de elektronische schakelaar, in plaats van de met de hand te bedienen schakelaar 8 in fig. 1. Wanneer in fig. 2 de schakelaar 8 wordt gesloten voor het verbinden van een weerstand 25 met de voedingsbron, wordt een NPN-transistor 23 aangeschakeld, ten einde de 5 basisstroom van de PNP-transistoren 18 en 20 door te laten, welke laatst-_ genoemde transistoren de elektronische schakelaar vormen, waardoor dus de transistoren 18 en 20 worden aangeschakéld. De wederzijds tegengestelde signaaluitgangen aan de klemmen 30 en 31 compenseren elkaar, zoals hierboven beschreven onder verwijzing naar fig. 1, door het aanschakelen van 10 de transistoren 18 en 20 en nagenoeg geen fluctuatie van de gelijkstroom-potentiaal wordt gevonden, waardoor nagenoeg geen fluctuatie van de potentiaal over de uitgangskiemmen 10, 12 (beide uiteinden van een belasting) wordt gevonden. De verwijzingscijfers 19 en 21 geven bufferdiodes aan voor de h_„-fluctuatie of niet-uniformiteit van de transistors 18 en 20 en de Γ Ei 15 verwijzingscijfers 22 en 24 geven weerstanden aan.Fig. 2 is a circuit diagram for other embodiments of the present invention, using two PNP transistors and two diodes -4-21434 / JF / jl, to form the electronic switch instead of the manually operated switch 8 in fig. 1. When in fig. 2 the switch 8 is closed to connect a resistor 25 to the power source, an NPN transistor 23 is turned on, in order to pass the base current of the PNP transistors 18 and 20 which last-mentioned transistors form the electronic switch, thus switching on the transistors 18 and 20. The mutually opposite signal outputs at the terminals 30 and 31 compensate each other, as described above with reference to Fig. 1, by switching on the transistors 18 and 20 and practically no fluctuation of the DC potential is found, so that virtually no fluctuation of the potential across the output seeds 10, 12 (both ends of a load) is found. Reference numerals 19 and 21 indicate buffer diodes for the h-fluctuation or non-uniformity of transistors 18 and 20, and reference numerals 22 and 24 indicate resistances.

Fig. 3 is een schakelingsschema van een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de signaal-blokkering (in het angelsaksfeh spraakgebruik "signal-muting") . uitgevoerd door het verbinden van de weerstand 28 met aarde voor het aan-20 schakelen van de transistoren 18 en 20. Wanneer de schakelaar 8 wordt kortgesloten, wordt de stroom door een diode 27 doorgelaten om een PNP-transistor 26 aan te schakelen, welke op zijn beurt de transistor 23 aanschakelen en de transistoren 18 en 20 worden aangeschakeld voor het verzwakken van het signaal gelijksoortig aan de fig. 2. Geen optimaal scha-25 kelingsruis treedt op, aangezien nagenoeg geen gelijkstroorafluctuatie wordt gevonden aan de klemmen 30, 31 en de uitgangsklemmen 10 en 12.Fig. 3 is a circuit diagram of a further embodiment of the present invention. In this embodiment, the signal blocking (in the angelsaksfeh parlance is "signal muting"). performed by connecting the resistor 28 to ground to turn on the transistors 18 and 20. When the switch 8 is shorted, the current is passed through a diode 27 to turn on a PNP transistor 26, which is turned on. in turn, turn on transistor 23 and transistors 18 and 20 are turned on to attenuate the signal similar to FIG. 2. No optimum switching noise occurs, since virtually no DC fluctuation is found at terminals 30, 31 and the output terminals 10 and 12.

Fig. 4 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een push-pull-versterker, omvattende transistoren 2a, 2b, 2c, 2d en 2e en 3a, 3b, 3c, 3d en 3e wordt gebruikt als de bufferveesterkers 2 en 3· 30 Het is duidelijk dat de positieve halve golf wordt versterkt door een Dar-lington-transistor,omvattende de NPN-transistoren 2b en 2c en een Darlingtor-transistor,omvattende de NPN-transistoren 3b en 3c en de negatieve halve golf wordt versterkt door een Darlington-transistor, omvattende de PNP-transistor 2d en de NPN-transistor 2e, en een Darlington-transistor, oravat-35 tende de PNP-transistor 3d en de NPN-transistor 3e. De PNP-transistors 2a, 3a zijn constante stroombelastingen en de basisklemmen 2f en 3f van elke transistor worden geschikt ingesteld.Fig. 4 shows another embodiment of the invention, wherein a push-pull amplifier including transistors 2a, 2b, 2c, 2d and 2e and 3a, 3b, 3c, 3d and 3e is used as the buffer power amplifiers 2 and 3 · 30. clearly that the positive half-wave is amplified by a Dar-lington transistor, including the NPN transistors 2b and 2c and a Darlingtor transistor, including the NPN transistors 3b and 3c, and the negative half-wave is amplified by a Darlington transistor , including the PNP transistor 2d and the NPN transistor 2e, and a Darlington transistor, including the PNP transistor 3d and the NPN transistor 3e. The PNP transistors 2a, 3a are constant current loads and the base terminals 2f and 3f of each transistor are suitably set.

««

In fig. 4 is de werking: de bekrachtiging van de schakelaar 8 om de weerstand 28 te aarden -* het aanschakelen van de transistor 26In fig. 4 the operation is: energizing the switch 8 to earth the resistor 28 - switching on the transistor 26

o η n LLo η n LL

-5- 2143H/JF/J1 -) het aanschakelen van de transistor 23-> het aanschakelen van de transistoren 18 en 20 -> verzwakking van het signaal- gelijksoortig aan die van fig. 3· Dus eveneens wordt nagenoeg geen gelijkstroorafluctuatie • aan de uitgangsklemmen 10 en 12 gevonden.-5- 2143H / JF / J1 -) switching on the transistor 23-> switching on the transistors 18 and 20 -> attenuation of the signal similar to that of fig. 3 · So also practically no direct current fluctuation • at the output terminals 10 and 12 were found.

3 In de uitvoeringsvormen worden hoofdzakelijk PNP-transistoren -gebruikt. Hetzelfde resultaat kan echter worden verkregen door het substitueren van NPN-transistoren voor de transistoren 18 en 20. In dit geval is het noodzakelijk transistor 23 te vervangen door een PNP-transistor; transistor 26 te vervangen door een NPN-transistor, de polariteiten van 10 de dioden 19, 21 en 27 om te keren; de weerstand 24 en de emitter van de transistor 23 te verbinden met de voedingsbronklem; de emitter van de transistor 26 en de elektrode van de diode 27 te verbinden met de aardkiem en de schakelaar 8 van de voedingsbronklem te verbinden met de aardkiem (of omgekeerd).3 In the embodiments, mainly PNP transistors are used. However, the same result can be obtained by substituting NPN transistors for transistors 18 and 20. In this case, it is necessary to replace transistor 23 with a PNP transistor; replacing transistor 26 with an NPN transistor, invert the polarities of diodes 19, 21 and 27; connect the resistor 24 and the emitter of the transistor 23 to the power supply terminal; connect the emitter of the transistor 26 and the electrode of the diode 27 to the ground seed and connect the switch 8 of the power supply terminal to the ground seed (or vice versa).

15 Zoals hierboven beschreven, voert de signaal-blokkeringsschake- ling volgens de onderhavige uitvinding de signaal-blokkering uit zonder een grote fluctuatie van de gelijkstroominstelling van de versterker te veroorzaken, waardoor dus het optreden var de abnormale schakelruis wordt voorkomen en een geïntegreerde schakeling op eenvoudige wijze kan worden 20 gebruikt in de signaal-blokkeringsschakeling.As described above, the signal blocking circuit according to the present invention performs the signal blocking without causing a large fluctuation of the DC setting of the amplifier, thus preventing the occurrence of the abnormal switching noise and an integrated circuit in simple manner can be used in the signal blocking circuit.

-CONCLUSIES- and 44 13- CONCLUSIONS - and 44 13

Claims

1. Signal blocking circuit for a bridge amplifier, om. comprising two amplifying members, each formed by connecting a non-reversible amplifier in series and a non-reversible buffer amplifier, characterized in that a switch is connected between the input terminals of the non-reversible buffer amplifiers as the output stage in each of the amplifiers to form a short circuit, thereby blocking a signal.

Signal blocking circuit according to claim 1, characterized in that the respective non-reversible amplifiers and the respective non-reversible buffer amplifiers have the same voltage amplification factor.

Signal blocking circuit according to claim 2, characterized in that the resistance values of each feedback resistor connected to the output terminals and the feedback terminals of each amplification member are equal.

4. Signal blocking circuit according to claim 1, characterized in that the switch is formed by a first transistor, the emitter and collector of which are connected between the input terminals of the buffer amplifier, a second transistor, the collector of which, the emitter and base are connected to the emitter, collector and base of the first transistor, a third transistor, the collector of which is connected by a first resistor to the bases of the first 25 and the second transistor, of which third transistor the emitter is connected to one of the potential sources and the base is connected by a second resistor to the potential source and a first mechanical switch, which is connected by a third resistor between the base of the third transistor and the other of the potential sources.

Signal blocking circuit according to claim 4, characterized in that the first mechanical switch is constituted by a fourth transistor, the collector and emitter of which are connected between the third resistor and the end of the potential sources and a second mechanical switch. by a fourth resistor with the base of the fourth transistor and one of the potential sources.

6. Signal blocking circuit according to claim 5, characterized in that it comprises a diode connected between the base and the emitter of the fourth transistor. 8004413 -7- 2143VJF / J1

Signal blocking circuit according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the buffer amplifier is a push-pull amplifier.

8. Signal blocking circuit according to claim 4, 5, 6 or 7, characterized in that a diode is connected between the bases and the emitter of the first and second transistors, respectively. Eindhoven, July 1980. v A ALL 13